4. Sinar X yang memiliki panjang gelombang 300 nm dikenakan

Berikut ini adalah pertanyaan dari safirohdauliyah14 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

4. Sinar X yang memiliki panjang gelombang 300 nm dikenakan pada suatu permukaan logam dengan nilai energi ambang 2 × 10⁻¹⁹ J. Hitunglah besar energi foton dan kecepatan elektronnya (h = 6,6 × 10⁻¹⁹ Js, me = 9 × 10⁻³⁴ kg)​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Untuk menghitung energi foton, kita dapat menggunakan rumus:

E = hc/λ

di mana E adalah energi foton, h adalah konstanta Planck, c adalah kecepatan cahaya, dan λ adalah panjang gelombang sinar X.

Substitusi nilai yang diketahui:

h = 6,6 × 10⁻¹⁹ J s

c = 3 × 10⁸ m/s

λ = 300 × 10⁻⁹ m

Maka energi foton dapat dihitung sebagai berikut:

E = (6,6 × 10⁻¹⁹ J s) x (3 × 10⁸ m/s) / (300 × 10⁻⁹ m) = 6,6 × 10⁻¹⁶ J

Selanjutnya, untuk menghitung kecepatan elektron, kita dapat menggunakan hukum Einstein yang menyatakan bahwa energi kinetik elektron setelah melepaskan dari permukaan logam sama dengan selisih antara energi foton dan energi ambang.

Kita sudah tahu energi foton (6,6 × 10⁻¹⁶ J) dan energi ambang (2 × 10⁻¹⁹ J), maka energi kinetik elektron dapat dihitung sebagai berikut:

Ek = E - Ea

di mana Ek adalah energi kinetik elektron, E adalah energi foton, dan Ea adalah energi ambang.

Substitusi nilai yang diketahui:

E = 6,6 × 10⁻¹⁶ J

Ea = 2 × 10⁻¹⁹ J

Maka energi kinetik elektron dapat dihitung sebagai berikut:

Ek = (6,6 × 10⁻¹⁶ J) - (2 × 10⁻¹⁹ J) = 6,6 × 10⁻¹⁶ J

Terakhir, untuk menghitung kecepatan elektron, kita dapat menggunakan rumus energi kinetik sebagai berikut:

Ek = 1/2 mv²

di mana m adalah massa elektron dan v adalah kecepatan elektron.

Substitusi nilai yang diketahui:

Ek = 6,6 × 10⁻¹⁶ J

m = 9 × 10⁻³⁴ kg

Maka kecepatan elektron dapat dihitung sebagai berikut:

v = √(2Ek/m) = √(2 x 6,6 × 10⁻¹⁶ J / 9 × 10⁻³⁴ kg) = 6,11 × 10⁵ m/s

Sehingga, besar energi foton adalah 6,6 x 10⁻¹⁶ J dan kecepatan elektronnya adalah 6,11 x 10⁵ m/s.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh bagusdjuhari dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 19 May 23